本文關鍵詞：校車側翻安全性仿真分析與試驗研究

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【摘要】：近幾年,學生因乘坐不合格校車而引起的側翻碰撞事故在全國各地屢有發(fā)生,嚴重威肋、著廣大學生的人身安全,造成了極大的負面影響,引起了整個社會的強烈關注。因此,必須加深校車側翻安全性研究,以提高整車側翻安全性能,保護學生安全。本文結合生產(chǎn)實際,以一汽客車(無錫)有限公司某款校車為對象,在校車側翻碰撞有限元仿真的基礎理論上,建立基本力學模型與控制方程；依據(jù)圖紙,建立校車的三維模型；采用大型商業(yè)軟件HyperWorks建立了整車骨架的有限元模型,利用LS-DYNA求解計算,根據(jù)仿真結果對骨架結構的變形、吸能特性、碰撞力及碰撞加速度等進行分析,找到該校車骨架結構強度薄弱的地方,判斷該部位是否侵入乘員生存空間；根據(jù)校車側翻試驗相關法規(guī),建立翻轉試驗臺,進行校車側翻碰撞實車試驗,在實車側翻試驗結束后,進入車輛車身內部,先測量其生存空間是否被侵犯,并確認生存空間內的部件是否突出變形至校車骨架結構外,然后采集車身變形數(shù)據(jù)并作分析。研究發(fā)現(xiàn)：試驗過程中和試驗后,立柱與生存空間之間的最小間隙為16 mm；生存空間外的車身任何部分的位移都未侵入生存空間,生存空間內的任何部分都未突出至變形的車身結構外。另外,實車試驗與模擬仿真試驗得到的結果存在誤差,但是兩者誤差不超過10%,兩者數(shù)據(jù)具有很高的一致性,兩個試驗表明：該校車結構強度安全性符合要求。本文的校車側翻安全性仿真模擬的技術方法及流程的研究,對校車側翻安全性能研究有一定的參考價值和現(xiàn)實意義。
【關鍵詞】：校車 側翻碰撞仿真 生存空間 側翻試驗 結構安全性
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U467.14
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 校車側翻的研究背景7
• 1.2 國內外汽車側翻安全性研究現(xiàn)狀7-9
• 1.3 論文的主要內容與研究意義9-12
• 1.3.1 論文的主要內容9-11
• 1.3.2 論文的研究意義11-12
• 1.4 本章小結12-13
• 第二章 校車側翻碰撞安全性仿真基本理論13-21
• 2.1 側翻的介紹及其仿真試驗的發(fā)展13-15
• 2.1.1 側翻的簡介13
• 2.1.2 側翻仿真試驗的發(fā)展13-15
• 2.2 校車側翻碰撞有限元仿真的基礎理論15-19
• 2.2.1 汽車側翻碰撞模擬的有限元法15
• 2.2.2 基本力學模型與控制方程15-17
• 2.2.3 顯示積分方法探究與時間步長控制17-18
• 2.2.4 沙漏控制和接觸控制18-19
• 2.3 校車側翻試驗仿真流程19
• 2.4 相關軟件介紹19-20
• 2.5 本章小結20-21
• 第三章 校車整車骨架有限元模型的建立21-29
• 3.1 引言21-22
• 3.2 校車三維幾何模型的建立22-24
• 3.2.1 校車的結構模型和技術參數(shù)22-23
• 3.2.2 校車結構模型的簡化與建立23-24
• 3.3 整車骨架有限元模型的建立24-28
• 3.3.1 有限元模型前處理24
• 3.3.2 單元的選擇與網(wǎng)格的劃分24-25
• 3.3.3 材料屬性定義與單位制25
• 3.3.4 載荷的處理25-26
• 3.3.5 整車骨架有限元模型的生成26-28
• 3.4 本章小結28-29
• 第四章 校車側翻碰撞試驗仿真分析研究29-45
• 4.1 引言29
• 4.2 仿真計算有限元模型的完善29-31
• 4.2.1 生存空間的確定與建立29-30
• 4.2.2 輪胎車軸有限元模型的建立30
• 4.2.3 翻轉平臺及地面有限元模型的建立30-31
• 4.3 校車各部件間的連接31-32
• 4.4 側翻仿真計算參數(shù)的設定32-37
• 4.4.1 材料和屬性定義32
• 4.4.2 接觸定義32-33
• 4.4.3 定義邊界條件、約束條件和載荷33-35
• 4.4.4 計算控制參數(shù)及輸出參數(shù)設置35-37
• 4.5 校車側翻仿真結果分析37-44
• 4.5.1 側翻仿真運動過程38-39
• 4.5.2 車身骨架變形分析39-42
• 4.5.3 側翻碰撞能量變化分析42-43
• 4.5.4 側翻碰撞碰撞力分析43
• 4.5.5 側翻碰撞加速度變化分析43-44
• 4.6 本章小結44-45
• 第五章 校車側翻碰撞實車試驗研究45-53
• 5.1 校車側翻碰撞試驗相關法規(guī)45
• 5.1.1 校車側翻相關法規(guī)簡述45
• 5.1.2 側翻安全性標準GB24407-2012簡述45
• 5.2 校車整車側翻試驗45-48
• 5.2.1 側翻試驗概述45-46
• 5.2.2 側翻試驗設備要求46-47
• 5.2.3 試驗前對測試車輛的準備內容47-48
• 5.2.4 試驗測量準備內容48
• 5.3 側翻試驗結果48-51
• 5.3.1 側翻結果安全性評估標準48-49
• 5.3.2 側翻試驗結果分析49-51
• 5.4 試驗結果與有限元結果對比51-52
• 5.5 本章小結52-53
• 第六章 總結與展望53-55
• 6.1 全文總結53-54
• 6.2 展望54-55
• 參考文獻55-58
• 致謝58-59
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文59-60

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本文編號：1117153